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幽冥仙途 电影《幽冥》出现过,像“玻色–爱因斯坦凝聚”的生物,能造出来吗?

2024-04-27 16:27

文章目录:

  1. 电影《幽冥》出现过,像“玻色–爱因斯坦凝聚”的生物,能造出来吗?
  2. 幽冥释义?

电影《幽冥》出现过,像“玻色–爱因斯坦凝聚”的生物,能造出来吗?

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幽冥仙途 电影《幽冥》出现过,像“玻色–爱因斯坦凝聚”的生物,能造出来吗?

其实所有的美国科幻电影所涉及的素材基本上都可以根据现实的科学技术然后推理出来的,也就是说现有的科学根据或者推理出来的科学也就是理论知识来解读出来的。

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1924年,当时年仅30岁的玻色,接受了黑体辐射是光子理想气体的观点,他研究了“光子在各能级上的分布”问题,采用计数光子系统所有可能的各种微观状态统计方法,证明了普朗克公式可以从爱因斯坦气体模型导出。兴奋之余,他写了一篇题为《普朗克准则和光量子假设》的文章投到英国的《哲学杂志》,但被拒绝了。

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没办法,他只能把那篇只有六页的论文寄给了爱因斯坦,期望爱因斯坦能理解他的发现。

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爱因斯坦将玻色的理论用于原子气体中,他推测到,在正常温度下,原子可以处于任何一个能级,但在非常低的温度下,大部分原子会突然跌落到最低的能级上,原来不同状态的原子突然“凝聚”到同一状态。后来物理界将这种现象称为玻色-爱因斯坦凝聚。

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在世界各国科学家的努力下,玻爱凝聚态的研究也以经延伸到其他领域,例如,利用磁场调控原子之间的相互作用,可以在物质第五态中产生类似于超新星爆发的现象,甚至还可以用玻色-爱因斯坦凝聚体来模拟黑洞。随着对玻爱凝聚态研究的深入,越发觉得这个理论的神奇与强大。

可以造出来,

玻色–爱因斯坦凝聚(Bose–Einstein condensate)是玻色子原子在冷却到接近绝对零度所呈现出的一种气态的、超流性的物质状态(物态)。1995年,麻省理工学院的沃夫冈·凯特利与科罗拉多大学鲍尔德分校的埃里克·康奈尔和卡尔·威曼使用气态的铷原子在170 nK的低温下首次获得了玻色-爱因斯坦凝聚。在这种状态下,几乎全部原子都聚集到能量最低的量子态,形成一个宏观的量子状态。

“真正”的玻色-爱因斯坦凝聚最早是由康奈尔和威曼及其助手在天体物理实验室联合研究所于1995年6月5日制造成功的。他们使用激光冷却和磁阱中的蒸发冷却将约2000个稀薄的气态的铷-87原子的温度降低到170 nK后获得了玻色-爱因斯坦凝聚。四个月后,麻省理工学院的沃尔夫冈·克特勒使用钠-23独立地获得了玻色-爱因斯坦凝聚。


幽冥仙途 电影《幽冥》出现过,像“玻色–爱因斯坦凝聚”的生物,能造出来吗?

玻色爱因斯坦凝聚态指的是当玻色子原子在冷却到绝对零度的状态时,呈现出来的一种特别的气态、超流体的状态,在1995年这种奇妙的玻色爱因斯坦凝聚首次被成功提炼出来,不仅有着比较高的光学密度,同时在使用激光的时候还可以改变状态,凝聚内的速度也有较大变化。随着科技的不断发展进步,在未来造出那样的生物也不是可能的事,让我们拭目以待吧。

美国3D动作惊悚片《幽冥》(Spectral)定档在2016年8月12日,在它的前一周有一部未定名的DC漫画电影和未定名的蓝精灵电影上映。电影《幽冥》由詹姆斯·贝吉·戴尔、艾米莉·莫迪默主演,尼克·马蒂厄(Nic Mathieu)导演。讲述了一支精英部队为在东欧某国与神秘的“幽冥”作战的故事。

抵抗国的科学家们熟练地掌握了Bose–Einstein condensate (BEC) 的技术,用 X光 扫描人类。

幽冥资料(3张)

再用3D打印在 −273.15 °C 把扫描件(玻色-爱因斯坦凝聚态)打印出来。同时提取出人的神经系统维持生命。

因为BEC(幽冥)温度很低,所以被触碰的人一下就冻死了,这也解释了为什么士兵都是被冻死的。

玻色子气体在绝对零度的话,动能变得极小可以忽略,能量不流失不蒸发。气态的时候密度为空气的十倍。

“他们并非活着,但也没有死亡,他们被困在了生死之间”

左图为人类的神经系统,用来控制幽冥,拔下维护系统神经(人)死亡。

词条图册

其实激光就是一种最常见的玻色爱因斯坦凝聚态。

基本粒子可以分成两种,一种是满足泡利不相容原理的费米子。

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另一种服从玻色爱因斯坦统计的玻色子、

对玻色子来说,不存在彼此之分,你不能通过编号放在不同的格子里的方式来区分,宏观世界的区分方法在这里是不管用。你也可以理解成所谓不同的粒子本质其实是同一个粒子

所有玻色子的自旋要么为0,要么为整数。而费米子的自选是半整数。

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所以偶数个费米子形成的粒子对,也构成了玻色子。

对玻色子来说,它们可以被激发到完全相同量子态。

这时候大量的粒子集合体的行为就如同一个粒子一样。

通过这种方式能实现让宏观物体(假定这个宏观物体是由玻色子构成的)呈现出宏观世界可以观察到的量子效应。这个宏观物体能够被一个粒子的波函数描述。

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这其实有点类似刘慈欣球状闪电里描绘的宏电子,但实际电子是费米子。但大量玻色子应该是可以聚集形成的宏量子。

量子效应一个最典型的就是波粒二象性。也就是一个物理对象同时是波又是粒子。

所以电影里呈现的玻色爱伊斯坦凝聚态的人能穿越障碍物就不奇怪,这和光波能穿越玻璃是一个道理。能高速移动也不奇怪,玻色爱因斯坦凝聚态物体具有超流性能,流动时候不受任何阻力,没有任何粘滞力

电影里的描绘还是很符合科学原理的。

其实既然其满足波粒二象性,应该还有许多神奇性质,比如不被观测时波函数发散,被观测时波函数塌缩。还应该满足海森堡测不准原理,无法同时确定其空间位置和动量。对其空间位置定位越准,则其动量变化区间就越大。这电影中似乎表现得还不太充分。

电影里描写的凝聚态人,本身是没有意识,男主角通过破坏某个开关,导致所有凝聚态人停止行动并解体。这个许多观众觉得无法理解。

其实电影最后应该已经交代了原因,男主走到最里面,发现许多装置里放着人的神经系统(大脑、脊髓)。凝聚态人本身其实就等价于一个量子,能够用波函数描述。那么片中的设定应该是在人的意识活动和凝聚态物质之间建立了量子纠缠。人的意识的自我观测能使得凝聚态人的的波函数塌缩,形成稳定的实体,并且受意识的支配而运动。

而片子里男主角破坏的那个装置应该就是维持那些容器里神经系统的意识和凝聚态人体之间纠缠态之用。破坏了量子纠缠。波函数发散,就无法维持稳定的凝聚态了。就呈现出最后全体瓦解的情形。

幽冥仙途 电影《幽冥》出现过,像“玻色–爱因斯坦凝聚”的生物,能造出来吗?

这个科幻电影描绘的凝聚态人,比大刘球状闪电里的宏电子和量子人,其实更靠谱一些,科学根据更充分点。

总而言之,这是一部相当高质量的科幻片,一部很罕见能符合科学原理的科幻片。

幽冥释义?

幽冥有多个含义,包括但不限于:

玄远、微妙。

幽暗、黑暗。

暗地里、暗中。

暗昧、昏庸。

幽僻、荒远。

地府、阴间。

借指死者。

以上释义仅供参考,具体含义可能会因语境不同而有所变化。

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